专利名称:一种无电解电容的功率因数自校正led电路的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及模拟和数字信号处理,具体涉及一种无电解电容的功率因数自校 正LED电路。
背景技术:
在LED照明应用领域,出于效率的考虑,其驱动电路一般采用恒流开关电源,其中 功率因数校正有无源和有源两种。无源功率因数校正一般采用逐流式(填谷)整流滤波电 路;有源功率因数校正一般采用升压两级方式,或DC-DC—级方式。不管采用哪种方式,都 需要电解电容进行储能,如
图1中的电容Cl与C2,其中电解电容Cl和C2构成逐流功率因 数校正电路。LED的寿命一般都可以使用5万小时以上,但电解电容的使用寿命一般都是几 千到2万小时,且在高温条件下寿命更短,这大大缩短了 LED灯的使用寿命,不能发挥LED 灯寿命长的优点。
实用新型内容本实用新型需要解决的技术问题是,如何提供一种LED电路,其不需要电解电容 储能,且在控制电流相对恒定的同时自动校正功率因数,并且具有良好的稳定性以及较高 的可靠性。解决本实用新型的技术问题通过提供一种电路,其包括LED灯,还包括电源输入电路,将交流电输入信号经桥式整流形成正半波信号,以提供输入电压 检测并为所有电路供电;电流和功率因数控制电路,其分别与电源输入电路和LED灯构成回路,以控制LED 灯回路电流,以使LED灯回路电流随输入电压的变化而变化;检测电路,分别与电源输入电路、电流和功率因数控制电路连接,以检测输入电压 与LED灯回路的电流;以及驱动控制电路,与所述检测电路连接,并控制所述电流和功率因数控制电路。依照本实用新型提供的LED电路,检测电路和驱动控制电路包括但不限制于采用 内置于集成芯片内的方式。依照本实用新型提供的LED电路,电流和功率因数控制电路包括串接在回路上的 一个或多于一个电感、二极管、连接LED灯两端的电容、场效应管、电流检测电阻。依照本实用新型提供的LED电路,所述电源输入电路,是外接交流电的桥式整流 电路单元,包括将电压检测点与负载电路隔离的二极管。本实用新型提供的LED电路,使流经LED灯回路的电流跟随输入电压的变化,同时 通过共用的一个场效应管开关,在控制输出电流相对恒定的同时自动校正功率因数。与现 有技术相比,依照本实用新型提供的LED电路效率高,稳定性好,可靠性高并且寿命长。附图简述图1是带逐流式(填谷)无源功率因数校正的传统LED电路结构图。[0015]图2是依照本实用新型的LED电路的一个实施例的原理框图。图3是依照本实用新型的LED电路的一个具体实施例的电路原理图。优选实施例的详细描述如图2所示,依照本实用新型的LED电路的一个实施例包括电源输入电路,其将交流电输入信号桥式整流成正半波信号,以提供输入电压检 测并为所有电路供电。电流和功率因数控制电路,其分别与电源输入电路、LED灯构成回路,以控制LED 灯回路电流相对稳定,并让LED灯回路电流跟随输入电压的变化。检测电路,分别与电源输入电路、电流和功率因数控制电路连接,检测输入电压与 LED灯回路电流。驱动控制电路,与检测电路连接,控制电流和功率因数控制电路;以及LED灯,提供LED照明。本实用新型电路在同一个场效应管开关器件上同时实现电流的相对恒定控制和 功率因数校正。母线电压波形是输入交流电经桥式整流后的正半波信号,而无需电解电容 进行储能。如图3所示,在依照本实用新型的LED电路的实施例中将检测电路和驱动控制电 路集成在定制的集成芯片Ul内,该电路的工作原理如下输入的交流电经桥式整流后,一路由电阻Rl和R2分压后作为输入电压波形检测 信号送到Ul的电压检测端US ;另一路经过隔离二级管Dl给Ul和LED供电,Ul内部的驱动 电路驱动场效应晶体管Ql导通,从而电流流过LED、电感Li、场效应晶体管Ql和以及检测 电阻R4。电流在R4上产生的电压经过Ul的CS端进行检测,与电压检测端US进行比较, 当CS的电压大于US的电压时,Ul内的驱动控制电路就关闭这一个周期内的驱动,即关闭 场效应晶体管Q1,储存在电感Ll内的电能通过续流二级管D3对LED继续放电。下一个周 期开始时,Ul内部驱动电路再次驱动场效应晶体管Ql以使其导通,重复上述的动作,周而 复始,从而在实现输出电流相对稳定的同时,使LED灯回路的电流跟随输入电压的变化,进 而轻易实现通过试验测得的功率因数大于0. 96的功率因数校正。以上所述,仅为本实用新型的优选佳实施例,凡依本实用新型权利要求范围所做 的均等变化、添加与删减,皆应属本实用新型权利要求的限定的范围。
权利要求一种无电解电容功率因数自校正LED电路,包括LED灯,其特征在于,包括电源输入电路,将交流电输入信号经桥式整流形成正半波信号,以提供输入电压检测并为所有电路供电;电流和功率因数控制电路,其分别与所述电源输入电路和所述LED灯构成回路,以控制所述LED灯回路电流;检测电路,分别与所述电源输入电路、所述电流和功率因数控制电路连接,以检测所述输入电压与所述LED灯回路的电流;以及驱动控制电路,与所述检测电路连接,并控制所述电流和功率因数控制电路。
2.根据权利要求1所述LED电路,其中所述电流和功率因数控制电路控制所述LED灯 回路电流包括使所述LED灯回路电流随所述输入电压的变化而变化。
3.根据权利要求1或2所述LED电路,其特征在于,所述检测电路和驱动控制电路被内 置于集成电路内。
4.根据权利要求3所述LED电路,其中所述集成电路是集成电路芯片。
5.根据权利要求1或2所述LED电路,其特征在于,所述电流和功率因数控制电路包括 串接在所述回路上的一个或多于一个电感、二极管、连接LED灯两端的电容、场效应管、电 流检测电阻。
6.根据权利要求1或2所述LED电路,其特征在于,所述电源输入电路,是外接交流电 的桥式整流电路单元,包括将电压检测点与负载电路隔离的二极管。
专利摘要一种无电解电容的功率因数自校正LED电路,其包括电源输入电路、电流和功率因数控制电路、检测电路、驱动控制电路以及LED灯。这种电路在控制输出电流相对恒定的同时自动校正功率因数,无需储能电容。与现有技术相比,本实用新型的电LED路工作效率高、稳定性好、可靠性高并且寿命长。
文档编号H05B37/00GK201708974SQ20102021682
公开日2011年1月12日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者郑榕彬 申请人:郑榕彬